DE254792C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 254792 KLASSE 13«. GRUPPE- JVl 254792 CLASS 13 «. GROUP

Kesselanlage. Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. September 1911 ab. Boiler system. Patented in the German Empire on September 9, 1911.

Die Erfindung erstreckt sich auf solcheThe invention extends to such

Dampfkesselanlagen, bei denen ein Oberkessel und zwei gleichliegende Gruppen von obere und untere Sammler verbindenden Verdampfungsröhren vorhanden sind.Steam boiler systems in which an upper boiler and two identical groups of upper ones and evaporation tubes connecting lower headers are provided.

Die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß zur Erreichung eines einfachen und widerstandsfähigen Aufbaues unterhalb des Oberkessels als Decke der Kesselanlage ein Kasten angeordnet ist, welcher von den Verbrennungsgasen durchzogen wird, gegebenenfalls mit einem Röhrenbündel zur Wiedererwärmung des Wassers versehen ist und die unter dem Oberkessel befindliche Isoliermasse trägt, wobei der Ober kessel und der Kasten auf röhrenförmigen Säulen ruhen, die gleichzeitig zur Verbindung des Oberkessels mit den oberen und unteren Sammlern sowie zur Entleerung der Kesselanlage dienen.The invention consists primarily in that to achieve a simple and resilient A box is arranged below the upper boiler as the ceiling of the boiler system, through which the combustion gases pass, if necessary with a bundle of tubes for reheating the water is provided and the one under the upper boiler located insulating compound carries, the upper boiler and the box on tubular Pillars rest, which simultaneously connect the upper boiler with the upper and lower Serve collectors as well as for emptying the boiler system.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 ist eine Vorderansicht der Dampfkesselanlage; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach U-U und V-V der Fig. 4; Fig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt nach X-X der Fig. 4, Fig. 4 einen wagerechten Schnitt nach Y-Y der Fig. 1 und Fig. 5 einen senkrechten Schnitt nach Z-Z der Fig. 4.The drawing illustrates an embodiment of the invention. Fig. 1 is a front view of the boiler plant; Fig. 2 is a vertical section through UU and VV of Fig. 4; FIG. 3 shows a vertical section according to XX in FIG. 4, FIG. 4 shows a horizontal section according to YY in FIG. 1, and FIG. 5 shows a vertical section according to ZZ in FIG. 4.

Der Aufbau der Kesselanlage ist der folgende :The structure of the boiler system is as follows:

Der zur Aufnahme des Wassers und des Dampfes dienende Oberkessel 1 ist durch die Stutzen 2 mit den Säulen 3, die auf dem Grundmauerwerk ruhen, in Verbindung gebracht. Diese vier aus Röhren bestehenden Säulen 3 tragen gemäß der Erfindung außer dem Oberkessel 1 mittels der vier Stutzen 2 im weiteren den das Röhrenbündel 10 enthaltenden Blechkasten F und die oberen und unteren Sammelkammern 4 und 5. Die oberen Sammler 4 sind durch Stutzen 6 mit den Rohrsäulen in Verbindung gebracht, und das nach vorn gerichtete Rohr jeder Sammelkammer ist, wie aus Fig. 5 zu ersehen, mit einem Verschluß ausgestattet, derart, daß die oberen Sammelkammern nicht mit den vorderen, sondern nur mit den hinteren Rohrsäulen in Verbindung stehen. Die unteren Sammelkammern 5 stehen durch die Stutzen 7 mit den Rohrsäulen 3, und zwar im Gegensatz zu den oberen Sammelkammern, mit den vorderen und hinteren Rohrsäulen in Verbindung. DieThe upper boiler 1, which is used to receive the water and the steam, is connected to the columns 3, which rest on the foundation masonry, through the connecting pieces 2. According to the invention, these four columns 3 consisting of tubes carry, in addition to the upper boiler 1 by means of the four nozzles 2, the sheet metal box F containing the tube bundle 10 and the upper and lower collecting chambers 4 and 5. The upper collectors 4 are connected to the tubular columns by nozzles 6 connected, and the forward tube of each collecting chamber is, as can be seen from Fig. 5, equipped with a closure such that the upper collecting chambers do not communicate with the front, but only with the rear tubular columns. The lower collecting chambers 5 are connected to the tubular columns 3 through the nozzle 7, in contrast to the upper collecting chambers, to the front and rear tubular columns. the

Sammelkammern 4 und 5 sind in bekannter Weise durch senkrechte Verdampfungsröhren 8 sowie senkrechte Wasserrücklauf röhren 9 verbunden. Die wagerechten Röhren 10 des in dem Kasten 7 liegenden oberen Bündels sind mittels Anschlußstutzen in ebenfalls bekannter Weise in Schlangenform angeordnet, wie das auch bei den wagerechten Röhren 11 eines rechtsseitigen Bündels der Fall ist. Wagerechte Röhren 12, die einen kleineren Durchmesser als die vorhergehenden haben, bilden ein linksseitiges Bündel und dienen zur Überhitzung des Dampfes, während die wagerechten Röhren 13 eines mittleren BündelsCollection chambers 4 and 5 are formed in a known manner by vertical evaporation tubes 8 and vertical water return pipes 9 connected. The horizontal tubes 10 of the in the box 7 lying upper bundle are also known by means of connecting pieces Arranged in a serpentine manner, as is the case with the horizontal tubes 11 one right-sided bundle is the case. Horizontal tubes 12 that have a smaller diameter than the previous ones, form a left-sided bundle and serve for overheating of the steam, while the horizontal tubes 13 of a central bundle

15' zum Erwärmen der in dem Feuerraum befindlichen Luft dienen. Die beiden hinteren Stutzen 2 sind durch Rohre 14 verlängert und lassen in den hinteren Teil des Oberkessels ι den Dampf entweichen, der aus der oberen Sammelkammer 4 zuströmt. Durch die Öffnungen 15 tritt das Wasser, welches aus dem Oberkessel zu den unteren Sammelkammern 5 durch die vorderen Stutzen 2 und die vorderen Rohrsäulen 3 zurückströmt, aus, während der Eintritt des durch die Pumpe zugeführten Speisewassers bei 16 (Fig. 1, unten links) stattfindet. Durch einen Dreiwegehahn 17 wird es ermöglicht, das kalte Speisewasser entweder durch das Rohr 21 nach dem Bündel 11 zu spritzen, und zwar für den Fall, wenn das Bündel 10 aus dem Umlauf ausgeschaltet ist, oder durch das Rohr 20 nach dem Bündel 10. Ein weiterer Dreiwegehahn 18 ermöglicht das Ausspritzen des kalten Speisewassers entweder durch das Rohr 22 nach dem Bündel 10 oder durch das Rohr 23 nach dem Oberkessel 1, wenn die Bündel 10 und 11 aus dem Umlauf ausgeschaltet sind. Außerdem ist ein Dreiwegehahn 19 angeordnet, der es ermöglicht, das durch das Rohr 24 aus dem Bündel 10 austretende erwärmte Speisewasser entweder durch die Rohre 25 und 26 und den Klärbehälter 28 nach dem Bündel 11 oder aber durch das Rohr 27 ^nach dem Oberkessel zu spritzen, wenn das Bündel 11 aus dem Umlauf ausgeschaltet ist. Das sich in dem Bündel 10 erwärmende Speisewasser setzt seinen Schmutz in dem Behälter 28 ab, bevor es in das Bündel 11 eintritt. Dieser Behälter 28 ist mit einem Reinigungshahn 29 versehen. Die Hähne 30 (Fig. 3, unten rechts), zum Reinigen und Entleeren des Kessels, sind _mit diesem unter Zwischenschaltung der Rohrstutzen 2 verbunden. Das aus dem Bündel 11 austretende und hier stufenweise bis auf die Verdampfungstemperatur erwärmte Speisewasser wird durch das Rohr 32 in den Oberkessel ι geleitet. Der vorn im Oberkessel befindliche Dampf gelangt durch das Rohr 33 ■ 60 in das Überhitzerbündel 12. Mit 34 (Fig. 1, links Mitte) ist das Absperrventil für den Dampf bezeichnet, der im überhitzten Zustande aus dem Bündel 12 austritt, und 35 bezeichnet das Absperrventil für den gesättigten Dampf, der unmittelbar dem Oberkessel entnommen wird. Im Gleichgewicht befindliche Schieber, Klappen 0. dgl., die mittels einer Kette 37 von Hand bewegt werden, ermöglichen es, daß man die Verbrennungsgase entweder ganz durch einen der beiden seitlichen Züge B oder C leiten kann, wobei dann der andere immer aus dem Umlauf ausgeschaltet ist, oder aber durch die beiden Züge B und C zusammen, und zwar in gleichen oder verschiedenen Mengen, derart, daß die Überhitzungstemperatur beliebig geregelt werden kann.15 'are used to heat the air in the furnace. The two rear nozzles 2 are lengthened by tubes 14 and allow the steam that flows from the upper collecting chamber 4 to escape into the rear part of the upper boiler ι. The water, which flows back from the upper boiler to the lower collecting chambers 5 through the front connection 2 and the front tubular columns 3, exits through the openings 15, while the entry of the feed water supplied by the pump at 16 (Fig. 1, bottom left) takes place. A three-way valve 17 makes it possible to spray the cold feed water either through the pipe 21 to the bundle 11, namely for the case when the bundle 10 is switched off from circulation, or through the pipe 20 after the bundle 10 Another three-way valve 18 enables the cold feed water to be sprayed out either through the pipe 22 after the bundle 10 or through the pipe 23 after the upper boiler 1 when the bundles 10 and 11 are switched off from circulation. In addition, a three-way valve 19 is arranged, which makes it possible to inject the heated feed water emerging from the bundle 10 through the pipe 24 either through the pipes 25 and 26 and the clarification tank 28 to the bundle 11 or through the pipe 27 ^ to the upper boiler when the bundle 11 is taken out of circulation. The feed water heating up in the bundle 10 deposits its dirt in the container 28 before it enters the bundle 11. This container 28 is provided with a cleaning tap 29. The taps 30 (Fig. 3, bottom right) for cleaning and emptying the boiler are connected to the boiler with the pipe socket 2 interposed. The feed water emerging from the bundle 11 and here gradually heated up to the evaporation temperature is passed through the pipe 32 into the upper boiler ι. The steam located in the front of the upper boiler passes through the pipe 33 60 into the superheater bundle 12. 34 (Fig. 1, center left) denotes the shut-off valve for the steam that emerges from the bundle 12 in the superheated state, and 35 denotes the Shut-off valve for the saturated steam, which is taken directly from the upper boiler. Slides, flaps, etc., which are in equilibrium and which are moved by hand by means of a chain 37 make it possible for the combustion gases to be passed either entirely through one of the two lateral trains B or C, with the other always out of circulation is switched off, or by the two trains B and C together, in the same or different amounts, in such a way that the overheating temperature can be regulated as desired.

Die seitlichen Züge B und C sind gemäß der Erfindung durch senkrechte Zwischenwände 38 (Fig. 4 und 5) in zwei Teile geteilt, von denen der hintere eine Verbrennungskammer bildet, während der vordere die Röhrenbündei 11 und 12 durch entsprechende Türen an der Vorderseite aufnimmt. Mit A ist die Feuerung und mit D der mittlere Zug bezeichnet, der das Röhrenbündel 13 zum Erwärmen der Luft aufnimmt, und E bezeichnet den Kanal, der die warme Luft an dem hinteren Ende des Dampfkessels unter den Rost führt. Der von dem Blechkasten F gebildete Kanal nimmt durch eine entsprechende Tür an der Vorderseite das Bündel 10 auf. Der Kanal G führt die aus dem Kessel abgehenden Gase in den Schornstein.The side trains B and C are according to the invention divided into two parts by vertical partitions 38 (Figs. 4 and 5), the rear of which forms a combustion chamber, while the front receives the tube bundles 11 and 12 through corresponding doors at the front. A denotes the furnace and D denotes the middle draft which receives the tube bundle 13 for heating the air, and E denotes the duct which leads the warm air at the rear end of the steam boiler under the grate. The channel formed by the sheet metal box F receives the bundle 10 through a corresponding door on the front. Channel G leads the gases leaving the boiler into the chimney.

Der normale Kreislauf des zu verdampfenden Wassers und des Dampfes ist der folgende. Das kalte Wasser tritt durch das Rohr 16 (Fig. 1, unten links) ein, wird bei dem Durchgange durch das obere Röhrenbündel 10 bis auf eine mittlere Temperatur, die zwischen der Außentemperatur und der Siedetemperatur liegt, erwärmt, gelangt in den Klärbehälter 28, wo sich der Schmutz absetzt, tritt dann durch das Rohr 26. in das seitliche Röhrenbündel 11 ein, wo die Fortsetzung der stufenweisen Erwärmung beim Durchgang durch dieses Bündel stattfindet, und tritt sodann mit der Siedetemperatur durch das Rohr 32 in den Oberkessel ι ein. Aus diesem gelangt das Wasser durch die Öffnung 15 (Fig. 2), die vorderen Rohrstutzen 2, die vorderen Rohrsäulen 3 und die vorderen Rohrstutzen 7 in die unteren Sammelkammern 5. Diese führen das Wasser in die Röhren 8, wo es in Dampf verwandelt wird, der aus den Verdampfungsröhren 8 in die oberen Sammelkammern 4 strömt und durch diese Kammern, die hinteren Rohrstutzen 6, die oberen hinteren Rohrsäulen 3, die hinteren Rohrstutzen 2 und die Röhren 14 nach dem Oberkessel 1 geführt wird.The normal cycle of water and steam to be evaporated is as follows. That cold water passes through the pipe 16 (Fig. 1, bottom left), is when passing through the upper tube bundle 10 except for an average temperature between the outside temperature and the boiling temperature lies, heated, reaches the clarification tank 28, where the dirt settles, then passes through the tube 26. into the lateral tube bundle 11, where the continuation of the gradual heating takes place when passing through this bundle, and then occurs with the boiling point through the pipe 32 into the upper boiler ι a. The water comes from here through the opening 15 (FIG. 2), the front pipe sockets 2, the front pipe columns 3 and the front pipe socket 7 in the lower collecting chambers 5. These lead the Water in the tubes 8, where it is turned into steam, which comes out of the evaporation tubes 8 flows into the upper collecting chambers 4 and through these chambers, the rear pipe socket 6, the upper rear pipe columns 3, the rear pipe socket 2 and the tubes 14 after the upper boiler 1 is guided.

Das Wasser, welches an der Stelle, wo die Röhren 8 ta die Sammelkaminern 4 münden, durch den Dampfstrom abgelenkt worden ist, gelangt durch die hinteren Rohrstutzen 6, den unteren Teil der hinteren Rohrsäulen 3 und die hinteren Rohrstutzen 7 in die unteren Sammelkammern 5 zurück. Schließlich gelangt der durch das Rohr 33 entnommene gesättigte Dampf in das seitliche Röhrenbündel 12, von wo er durch das Rohr 34 im überhitzten Zustande austritt, wobei die Temperatur durch die erwähnten beiden Schieber 36 beliebig geregelt werden kann.The water, which has been deflected by the steam flow at the point where the tubes 8 ta the collecting chimneys 4 open, returns to the lower collecting chambers 5 through the rear pipe sockets 6, the lower part of the rear pipe columns 3 and the rear pipe sockets 7 . Finally, the saturated steam withdrawn through the tube 33 reaches the side tube bundle 12, from where it exits through the tube 34 in an overheated state, the temperature being controlled as desired by the two slides 36 mentioned.

Der beschriebene Kreislauf ist der normale Kreislauf des Wassers und des Dampfes. Er kann jedoch durch Umstellen der Dreiwegehähne 17,18, 19 sowie der Absperrventile 34, 35 beliebig geändert werden, was z. B. in den Ausnahmefällen stattfinden wird, wo es sich um die Reinigung oder Ausbesserung der entfernbaren Röhrenbündel 10, 11, 12 handelt, welche man so nach Belieben in den Stromkreis einschalten oder aus demselben ausschalten kann, und zwar zusammen oder einzein für sich.The cycle described is the normal cycle of water and steam. He can, however, by changing over the three-way cocks 17, 18, 19 and the shut-off valves 34, 35 can be changed at will, what z. B. will take place in exceptional cases where it is the cleaning or repair of the removable tube bundles 10, 11, 12 is concerned, which can be switched on or off from the circuit at will can, together or individually.

Der von den Feuergasen durchzogene Weg ist der folgende: Die Gase steigen, wie aus der linken Hälfte der Fig. 2 zu ersehen, quer zu den Verdampfungsröhren 8 nur in dem hinteren Teil der seitlichen Züge B und C nach oben, da, wie die rechte Hälfte der Fig. 2 erkennen läßt, in dem vorderen und mittleren Teil der Feuerung die zwischen den Röhren 8 vorhandenen Räume durch eine Verkleidung aus Mauerwerk versperrt sind. Die Gase steigen so längs der hinteren Fläche der Zwischenwände 38 (Fig. 4 und 5) hoch, worauf sie sodann wieder in den vorderen Teilen der Züge B und C abwärts gehen und hierbei die Röhrenbündel 11 und 12 erhitzen. Die Gase treten dann vorn in den mittleren Raum D über; der Durchgang dahin kann durch die Schieber 36 mehr oder weniger gesperrt werden. Wenn der Schieber des Zuges - B geschlossen ist, gelangen alle Gase durch den Zug C in den Raum D, und man erhält eine erhöhte Überhitzung. Ist dagegen der Schieber des Zuges C geschlossen, so findet keine Überhitzung statt und alle Gase werden/indem sie durch den Zug B gehen, dort zur Vorwärmung des Wassers benutzt. Im Raum D bestreichen die Gase das Röhrenbündel 13 zur Erwärmung der Luft und gehen dann durch den Kasten F, um schließlich durch den Kanal G zum Austritt zu gelangen.The path traversed by the fire gases is as follows: The gases rise, as can be seen from the left half of FIG. 2, transversely to the evaporation tubes 8 only in the rear part of the lateral lines B and C upwards, there like the one on the right Half of Fig. 2 can be seen, in the front and middle part of the furnace, the spaces between the tubes 8 are blocked by a cladding made of masonry. The gases thus rise along the rear surface of the intermediate walls 38 (FIGS. 4 and 5), whereupon they then go down again in the front parts of the trains B and C , thereby heating the tube bundles 11 and 12. The gases then pass into the middle room D at the front; the passage to it can be more or less blocked by the slide 36. When the slide of train - B is closed, all gases pass through train C into room D, and there is increased overheating. If, on the other hand, the slide of train C is closed, there is no overheating and all gases are used to preheat the water by passing through train B. In room D, the gases brush the tube bundle 13 to heat the air and then go through the box F to finally get through the channel G to the outlet.

Die wesentlichen Glieder der Dampfkesselanlage sind in zwei Hauptgruppen angeordnet, von denen gemäß der Erfindung die eine fest, die andere beweglich ist. Die feste Gruppe enthält den Oberkessel 1, die Rohrsäulen 2, die Rohrstutzen 3 und ihre in den Oberkessel führende Verlängerung 14, den Kanal F, der das entfernbare Bündel 10 enthält, den Klärbehälter 28, die Rohrleitung und die Hähne des vorderen Teiles des Kessels und das ganze Mauerwerk mit Ausnahme desjenigen der Feuerung A. Der bewegliche Teil enthält die Sammelkammern 4, 5, die Verdampfungs- und Rücklaufröhren 8, 9 für das Wasser, die Schieber 36 für die Regelung der Überhitzung, die Feuerung A, die seitlichen Kanäle B und C, welche die entfernbaren Bündel 11,12 aufnehmen, ihre Zwischenwände 38, den mittleren, das entfernbare Bündel 13 aufnehmenden Kanal D und den Vorderteil des Kessels, der in Fig. 1 durch die Linien L, M, N, O begrenzt ist. Diese Gesamtheit ist auf vier Rollen 39 gesetzt, so daß eine Art Wagen gebildet ist, welcher auf zwei Schienen 40 im Boden des Heizraumes rollen kann. Der feste und der bewegliche Teil der Kesselanlage sind durch die Rohrstutzen 6 und 7 unter sich verbunden, so daß nach Entfernung der Bolzen dieser Stutzen der bewegliche Teil der Dampfkesselanlage abgetrennt werden kann.The essential members of the steam boiler system are arranged in two main groups, of which, according to the invention, one is fixed and the other is movable. The fixed group contains the upper boiler 1, the tubular columns 2, the pipe sockets 3 and their extension 14 leading into the upper boiler, the channel F, which contains the removable bundle 10, the clarification tank 28, the pipeline and the taps of the front part of the boiler and all the masonry except that of furnace A. The movable part contains the collecting chambers 4, 5, the evaporation and return pipes 8, 9 for the water, the slides 36 for regulating the overheating, the furnace A, the side channels B and C, which receive the removable bundles 11, 12, their partitions 38, the central channel D receiving the removable bundle 13 and the front part of the kettle which is delimited in FIG. 1 by the lines L, M, N, O. This assembly is set on four rollers 39, so that a type of carriage is formed which can roll on two rails 40 in the floor of the boiler room. The fixed and movable parts of the boiler system are connected to one another by the pipe sockets 6 and 7, so that the movable part of the steam boiler system can be separated after the bolts have been removed from this socket.

Claims

Patent Claims:

1. Boiler system with upper boiler and two identical groups of upper and lower collector connecting evaporation tubes, characterized in that below the upper boiler (1) a box (F) is arranged as the ceiling of the boiler system, which is traversed by the combustion gases, possibly a tube bundle ( 10) to preheat the feed water and carries the insulating material located under the upper boiler, with the upper boiler and box resting on tubular columns (3) which simultaneously connect the upper boiler (1) to the upper and lower collectors (4 and 5) and to the Serve emptying the boiler system.

2. Boiler system according to claim i, in which a furnace movable on rollers is arranged within the boiler structure, characterized in that the furnace (A) also carries the evaporation elements (4,5,8,9) which are connected to the fixed part of the boiler system are only easily detachably combined by connecting pieces (6, 7).

3. Boiler system according to claim 1 and 2, in which the gases of the furnace run through two lateral parallel trains, characterized in that each of these trains (B and C) is through an intermediate

wall (38) is divided into two parts, namely in a front part, which is a removable Tube bundle (11 or 12) for preheating of the feed water or superheating of the steam, and in a rear part, which is a combustion chamber to spread the gases emerging from the furnace before they come into contact with the tube bundles forms.

1 sheet of drawings.